董志黄土塬地区浅埋隧道施工地表纵向裂缝发展时空规律研究

为了避免地表纵向裂缝对黄土隧道工程的安全产生危害，依托于甘肃省庆阳市境内董志黄土塬地区浅埋铁路隧道工程，针对浅埋黄土隧道施工地表纵向裂缝发展的时空规律开展研究。通过对现场地表纵向裂缝发育情况的调查，结合室内计算机数值模拟计算，分析裂缝的形成原因，并根据裂缝成因整理模型土体中纵向裂缝发展状态的确定方法。在对不同隧道埋深工况下地表纵向裂缝的发展状态和不同时间点中地表纵向裂缝的发展状态进行分析后，得出地表纵向裂缝发展的空间规律与时间规律，最后总结形成浅埋隧道施工地表纵向裂缝发展时空规律，并提出减少地表纵向裂缝的防控措施建议。     

黄土隧道施工地表裂缝测试方法及深度预测

黄土隧道施工易产生地表裂缝,近年来逐渐引起人们重视。虽然现场地表裂缝的出现位置、发展方向和裂缝宽度容易测试和判别,但裂缝发展深度难以测定。结合实践,尝试用物理探测和人工探坑相结合的方法,对郑西客运专线黄土隧道地表裂缝进行了现场实测,并对裂缝的发展深度进行了预测。形成了一套完善的预测地表可见裂缝深度的探坑方法。两类测试方法的分析结果表明:极浅埋黄土隧道易形成贯通裂缝,而较深的隧道难以形成贯通裂缝。     

三十里铺超浅埋黄土隧道设计与施工

本文结合三十里铺隧道浅埋段的工程实例，详细介绍了浅埋黄土隧道的设计及施工工艺，提出浅埋、土质隧道的支护方案和其建议。     

祁连山地区冻融期间浅埋段隧道施工技术研究

兰新铁路第二双线LXS-8标隧道位于祁连山地区，在冻融期间浅埋段施工过程中，隧道多次出现坍塌或大变形现象。为确保该地区隧道施工安全，完成施工生产任务，采取了修建隧道洞顶排水沟、优化开挖方法、缩短作业循环时间、加强监控量测等措施，使冻融期间浅埋段隧道易坍塌、变形现象得到控制，确保了冻融期间浅埋段隧道施工安全，按期完成了隧道施工任务。     

埋深和跨度对隧道结构稳定性影响的数值模拟研究

目前对深埋隧道和浅埋隧道的分界线划分不清，文中结合水下隧道的具体地质情况，对不同跨度和不同埋深的隧道施工过程进行数值模拟，讨论了不同埋深和跨度对隧道结构稳定性的影响，并提出在施工过程中，洞顶围岩不出现拉应力作为隧道深、浅埋的判断标准。     

浅埋偏压公路隧道衬砌裂损病害统计及成因反演分析

基于广东地区某三车道高速公路隧道浅埋偏压段衬砌裂损病害检测数据,采用数理统计方法对衬砌裂损病害进行统计分析。结合隧道施工及检测情况,对浅埋偏压段隧道结构受力情况分别采用荷载-结构法和地层-结构法进行了数值反演计算。计算结果表明:对于隧道的浅埋偏压段,地层-结构法得到的衬砌受力情况更加吻合隧道衬砌裂损状态,受隧道施工及地形偏压的影响,浅埋侧隧道拱部围岩塑性应变和围岩压力大于深埋侧,因衬砌钢筋保护层较厚,导致钢筋无法有效约束裂缝发展,进而造成浅埋侧衬砌大面积开裂。     

浅埋偏压湿陷性黄土隧道开挖支护施工

文章针对甘肃省独特的地理位置和地质条件,根据某高速公路隧道洞口及洞身浅埋偏压湿陷性黄土段施工实例,总结了浅埋偏压湿陷性黄土隧道开挖支护施工技术要点、围岩变形控制措施及施工注意事项,为同类工程积累了施工经验。     

栾家岩隧道洞口段滑坡变形处治技术

栾家岩隧道出口段埋深浅,浅埋段长,洞顶覆盖层厚,透水性好,在持续强降雨作用下,形成浅表性滑动,边仰坡失稳垮塌,采用反压回填、清方减载、坡面防护等措施,得以成功处治,安全顺利进洞。就其边仰坡失稳形成机理、处治方案等做简要论述,对浅埋公路隧道的安全进洞有一定的借鉴作用。     

浅埋大断面黄土隧道的变形监控及特征分析

本文结合兰秦快速路忠和至水阜段傅家窑隧道浅埋段的施工实践,通过接触法、无接触法监控量测手段,运用数据分析的方法,分析了大断面黄土隧道浅埋段在不同施工条件下的收敛、变形情况,总结了在施工大断面黄土隧道时应注意的施工要点。并详细介绍无接触量测技术观测组成,观测方法及要点。     

基于变分法原理的浅埋隧道围岩压力上限研究

浅埋段隧道上覆岩土厚度随埋深发生变化,且受地形条件影响,有必要考虑埋深对隧道支护结构设计的影响。为得到变化埋深条件下洞口浅埋段的围岩压力分布和影响长度,基于Hoek-Brown 破坏准则,采用极限分析上限理论,得到浅埋段隧道上方塌落体的构成曲线,并基于变分法原理获得浅埋段隧道极限支护力(反力为围岩压力)沿隧道轴向的变化规律曲线。通过分析,得到以下结论: 1)围岩压力随上覆土厚度增加而呈曲线增加; 2)依据围岩压力随距离(埋深)的变化关系可以得到浅埋段的有效影响范围,超过影响范围的围岩压力几乎不随埋深变化,可以视为深埋段; 3)围岩压力和浅埋段临界范围不仅与岩土材料参数有关,也受到隧道断面宽度和地表坡度的影响。     

大断面隧道浅埋段盖挖法施工实例

介绍云桂铁路石林隧道、老笑一号隧道浅埋段有边桩盖挖法和无边桩盖挖法2个施工实例,总结铁路双线大断面隧道浅埋段采用盖挖法施工的关键技术,对大断面隧道浅埋段采用盖挖法施工的适用条件进行探讨,提出采用盖挖法替代浅埋暗挖法施工的条件,即当交通、水电等外部施工条件较好时,在一般地层隧道覆跨比为0.4～0.6的超浅埋段,岩溶洼地覆跨比为0.6～1.0的浅埋段可考虑采用盖挖法替代浅埋暗挖法施工。     

浅埋黄土隧道管棚加固支护效果数值模拟分析

基于通定高速公路某浅埋黄土隧道工程,采取三维数值模拟和现场监测等手段,对浅埋段渗流黄土隧道的加固支护方案进行研究,分析对黄土隧道浅埋段施行超前管棚加固支护的可行性。针对不同的加固支护措施进行数值模拟分析,结果发现：超前管棚支护下拱顶沉降量减小16.2%,初期支护的轴力最大值减小19.8%。监测结果表明：超前管棚支护与超前管棚+超前小导管支护两种工法并用所能减小的竖向位移的百分比（27.8%、28.1%）非常接近,但超前管棚支护能大大节省额外施作超前小导管的费用和时间,有效地控制了拱顶范围内的围岩变形,验证了超前管棚加固支护工法的经济性和有效性。     

浅埋暗挖隧道近接建筑沉降控制技术

在城市复杂的环境下,浅埋暗挖法隧道施工对邻近建筑物及管线不可避免地会产生影响,本文通过北京城铁一段超浅埋暗挖隧道下穿一玻璃幕墙并控制其沉降的工程实例介绍,论述了采用动态注浆技术可以控制邻近建筑物沉降,为在城市复杂的环境下,浅埋暗挖法施工保护周边环境开发出另一条有效方法。     

不同埋深铁路隧道仰拱受力特征研究

以董志塬区银西高铁黄土隧道为例,对不同埋深条件下隧道仰拱的基底接触压力和钢拱架应力随时间的变化规律、空间分布特征及其差异性进行了对比研究。研究结果表明,浅埋隧道基底接触压力变化时间较深埋隧道略长;不同埋深隧道仰拱处最小基底接触压力均出现在拱底中心处,最大基底接触压力均出现在拱脚处,且同一部位浅埋隧道基底接触压力明显大于深埋隧道基底接触压力;在仰拱的同一部位处,深埋隧道钢拱架应力明显大于浅埋隧道钢拱架应力;仰拱部位钢拱架承受压应力为主,浅埋黄土隧道仰拱部位的钢拱架最大压应力出现在拱底中心,可达约12MPa;而深埋隧道拱脚部位的钢拱架压应力最大,可达26~33MPa。研究结果可为黄土隧道仰拱设计优化与施工提供参考。     

高烈度地震区公路隧道抗震设防长度的三维数值模拟

以某高烈度地震区浅埋公路隧道洞口段为研究对象,采用有限元数值分析方法分析隧道洞口的抗震设防长度及其影响因素。结果表明,Ⅲ类围岩的深埋隧道洞口,在进洞约4倍隧道跨径后衬砌结构内力响应明显减小;在Ⅱ类围岩浅埋洞口段,整个浅埋段的衬砌结构内力响应均无减缓迹象;隧道洞口抗震设防长度的设置不仅与围岩类别有关,还与洞口段埋深有关,当洞口浅埋且地质状况较差时,抗震设防长度一般应覆盖整个浅埋段。     

行车线下修建黄土浅埋双线隧道

宝兰二线新曲儿岔隧道出口长194m的地段位于第四系黄土地层中。隧道具有浅埋、双线、偏压和洞顶有既有线列车动载等特性。针对工程条件，采用了中隔墙法施工，施工过程中强化了围岩和衬砌的变形量测和动态分析，对于复杂条件下围岩和衬砌的变形和受力条件取得了一定认识，工程取得了成功。     

扁平偏压隧道浅埋段施工技术及可行性检验

该文以福建平潭某隧道工程为背景，分析洞口浅埋段在开挖过程中引起地表裂缝及衬砌裂缝的原因。针对隧道浅埋段受偏压影响较大的情况，提出采用微型钢管混凝土加固靠山体一侧，在远离山体一侧采用挡墙加固的联合处置技术。通过对加固前后监测结果的对比发现，加固后地表累积沉降值基本保持不变，无增大趋势；拱脚处的累积沉降基本保持不变，部分点在偏压减轻后沉降量随之减小；拱顶累积沉降基本保持不变，无增大趋势；收敛值绝大部分明显减小。结果表明，其加固措施能够有效地解决扁平特大断面隧道穿越洞口浅埋段施工过程中因偏压而开裂或坍塌的问题。     

喀喇昆仑公路隧道洞顶松散崩坡积体注浆加固试验研究

喀喇昆仑公路堰塞湖改线段是中巴公路受地质灾害影响较重的一段,该段的隧道多是覆盖大面积松散崩坡积体的浅埋偏压隧道,隧道进洞施工难度大。以公路改线段2号隧道为例,对隧道入口洞顶松散崩坡积体进行注浆加固,结合现场监测,研究隧道加固处治的效果。结果表明,洞口处坡积体松散破碎,土石混杂,级配不良,稳定性差,需加固处理;进行注浆加固区洞顶沉降相比非加固区明显减小,水泥+水玻璃+石膏是最佳固化剂组合,且水灰比越大,注浆管径越大,加固效果越优;注浆加固是通过固化剂水化生成氢氧化钙、水化硅酸钙结散体作用及钙矾石膨胀填孔作用,提高松散崩坡积体整体性和强度,增强其抗变形能力。     

特大跨黄土隧道设计施工技术要点探讨

针对特大跨度黄土隧道设计和施工过程中遇到的问题,结合工程实例,重点探讨洞口高边坡防护、快速掘进、下穿建（构）筑物措施、洞内变形控制、地表陷穴回填以及地表裂缝处理等技术要点,得到以下主要结论： 对于黄土隧道的进洞方案,可根据实际情况进行灵活选择,如果“早进洞”存在风险时,也可选择高刷方进洞方案; 三台阶七步法快速掘进不宜一味追求进尺,优化施工组织,加强工序衔接,实现短进尺、快循环才是关键; 黄土隧道的沉降可以通过采取分部开挖、加强超前支护、减小开挖进尺和及时封闭仰拱等措施进行有效控制; 黄土陷穴采用三七灰土、沙泥浆回填措施是可靠的; 隧道浅埋段地表裂缝不易避免,但可通过洞内控制措施来减小其规模,对于已经出现的裂缝,应及时处理。     

桩承式复合套拱在黄土隧道洞口段加固中的应用

随着我国公路建设的不断发展,黄土隧道越来越多,在黄土隧道洞口段极易出现浅埋、偏压等情况,由此而引发隧道洞口段在施工及运营期的各种病害。桩承式复合套拱结构具有施工简便、结构整体稳定性较好等优点,因此可用于黄土隧道洞口段加固。本文以弓家沟隧道为依托工程,利用现场监测、数值模拟等手段对其加固效果进行全面评价。研究结果表明:桩承式复合套拱整体稳定性较好;在偏压地形情况下,应进一步提高预加固桩配筋率,提高其抵抗弯矩能力。